[发明专利]一种水流模拟建筑风环境的实验装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种建筑风环境试验测试装置，更具体地，涉及一种水流模拟建筑风环境的实验装置。

背景技术

随着现代生活水平的不断提高，人们对建筑的功能要求也日益提高，特别是要求保持建筑物室内外的良好通风同时避免废气回流，营造人体生理舒适度高的建筑室内环境，并通过良好的自然通风来减少使用空调，降低日益激增的建筑能耗。因此，建筑风环境研究已成为现代建筑设计研究的一项非常重要的课题，越来越受到行业内的密切关注和重视。同时，建筑风环境认知、研究也是建筑设计教学、实践的重要内容，并且由于其重要的研究价值和良好的发展前景而成为学生非常关注并感兴趣的方向之一。

目前用于建筑风环境研究的手段通常有风洞实验和计算机模拟预测两种。采用风洞（wind tunnel）模拟建筑风环境的方式，虽然能够比较准确地控制试验条件，但所需的实验环境规模较大，试验仪器昂贵、运转费用高，而且实验地点固定，不利于教学场合，因此不能满足不同类型建筑物的风环境模拟测试需要，并由于其成本高昂也难以适用教学活动需要。计算机模拟预测风环境的优点在于灵活性和反复模拟功能，但是由于其建模缺乏统一可信的测量尺寸，往往无法适用于复杂建筑形体的室内外风环境和精确的风速风向，使实验结果与实际情况存在较大差异，并且存在教学直观性不强等问题。因此，在相关领域亟需寻找更为完善、便于操控的模拟方式，以便实现在工程设计和教学过程中更好地实现对建筑风环境的认知及研究。

发明内容

针对现有技术的建筑风环境实验装置的缺陷和改进需求，本发明目的在于提供一种水流模拟建筑风环境的实验装置，包括风环境模拟系统和视觉体察系统，风环境模拟系统制造循环水流流过微缩的建筑模型，通过水流模拟建筑内外的风环境作用，视觉体察体系采集记录建筑风环境作用轨迹以便进一步的深入研究，本实验装置设计精巧、结构紧凑、操作方便，模拟相似度高，实验结果有较高的研究参考价值，并且由于体积小巧、便于携带、成本低廉而特别适用于课堂教学、实验活动。

本发明为解决技术问题采用的技术方案是：

一种水流模拟建筑风环境的实验装置，包括风环境模拟系统和视觉体察系统，所述风环境模拟系统包括主箱体，所述主箱体为上部开口的矩形箱体结构，所述主箱体的中部由两块平行于主箱体长边且固定在底板上的固定挡板和一块平行于主箱体短边的可抽取式的活动挡板围护成一侧开口的矩形箱体结构的内区，所述内区的四周为外区，所述内区的内部由一块平行于主箱体短边的可抽取式的活动挡板进一步分隔为缓冲区和实验区，其中开口一端为实验区，所述缓冲区与实验区的相邻处还设置有可抽取式的格栅，所述实验区内固定有建筑模型，所述外区与缓冲区相连的一侧设置有潜水泵，所述视觉体察系统包括影像采集单元和支撑装置，所述影像采集单元通过支撑装置连接在主箱体的上方。

一种水流模拟建筑风环境的实验装置，所述实验装置还包括建筑模型固定装置，所述建筑模型固定装置由模型平台、调平螺栓和固定槽组成，所述模型平台通过调平螺栓固定在实验区的底板上，所述模型平台的上表面还固定有两个平行的固定槽，所述建筑模型的两条平行的外边缘分别固定在两个固定槽内。

一种水流模拟建筑风环境的实验装置，所述视觉体察系统还包括实验数据显示分析工具，所述影像采集单元与实验数据显示分析工具相连，并将采集的实验数据输入实验数据显示分析工具。

一种水流模拟建筑风环境的实验装置，所述支撑装置包括可伸缩的竖支架、横支架和滑杆，所述可伸缩的竖支架为4根，底部分别固定在底板上的实验区四个顶点处，横支架为2根，分别固定在竖支架的顶部并与主体箱体的长边相平行，所述横支架上设有轴向滑槽，所述滑杆的两端分别装有滑轮，所述滑杆通过滑轮固定在横支架的滑槽中并可沿滑槽滑动，所述影像采集单元固定在滑杆上。

一种水流模拟建筑风环境的实验装置，所述实验装置还包括染色装置，所述染色装置包括装有色颜料的有色颜料管，所述有色颜料管的两端装有滑轮，所述有色颜料管通过滑轮固定在横支架的滑槽中并可沿滑槽滑动，所述有色颜料管的下方设有开口.

一种水流模拟建筑风环境的实验装置，所述有色颜料管的开口为设在下方的一排圆孔，所述有色颜料管的内部设有螺旋阀门，转动螺旋阀门可使下方的一排圆孔同时开启或关闭。

一种水流模拟建筑风环境的实验装置，所述有色颜料管的上部设有加注口，所述有色颜料管一端还设置有色颜料表。

一种水流模拟建筑风环境的实验装置，所述格栅为两片以上，每片格栅具有不同的规格。